呂欣蕓 胡天助

摘要：隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，教育數(shù)字化已經(jīng)成為全球趨勢，數(shù)字技術(shù)則成為教學升級的新生產(chǎn)要素。國外基礎(chǔ)教育在教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型上的趨勢主要表現(xiàn)為教學材料、教學模式和教學方法的數(shù)字化三個方面?；趪饣A(chǔ)教育教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢和困境的分析，本文提出我國應(yīng)推進數(shù)字教材建設(shè)、混合學習應(yīng)用和數(shù)字游戲開發(fā)，以加快基礎(chǔ)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞基礎(chǔ)教育；教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；數(shù)字技術(shù)

中圖分類號G434

文獻標識碼A

文章編號20955995（2024）02001304

第三次數(shù)字革命的技術(shù)發(fā)展驅(qū)動著教育領(lǐng)域進入數(shù)字時代和智能時代。教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型重新定義了現(xiàn)有的教學角色，吸引了學習者更多地參與和投入，減少了教育者對知識傳播的公開控制。同時，它允許在正式的學習環(huán)境中進行更多的定制式學習，通過在學生、教師和課程這三方面打造新模式和新生態(tài)，形成良性互動，數(shù)字化將成為推動優(yōu)質(zhì)教育的驅(qū)動力，提升教學質(zhì)量的新引擎。本研究面向國外基礎(chǔ)教育的教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢，并從其轉(zhuǎn)型趨勢上探討我國教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的應(yīng)對策略。

一、教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢

（一）教學材料的數(shù)字化：數(shù)字教材

隨著大數(shù)據(jù)、數(shù)字技術(shù)等在教育領(lǐng)域的進一步應(yīng)用，教學材料作為教育教學的關(guān)鍵要素和載體，逐步從傳統(tǒng)向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，教材與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為教材開發(fā)和創(chuàng)新的努力方向。

美國是最早從國家戰(zhàn)略規(guī)劃方面推進數(shù)字教材的國家之一，除了聯(lián)邦政府對數(shù)字教材的推進行動外，美國的各大教育出版社也在積極探索數(shù)字教材。哈考特出版的Science Dimensions是美國最新的科學與工程數(shù)字教科書。該教材內(nèi)容采用交互式的集成型富媒體，包含有聲動畫、視頻、音頻、練習等。左側(cè)目錄能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)容定位和板塊間的跳轉(zhuǎn)，并對各個環(huán)節(jié)進行了數(shù)字化重構(gòu)，全面突出探究式學習。印度尼西亞近期研究出了互動式數(shù)字教材，將翻書媒體、YouTube和liveworksheet應(yīng)用程序結(jié)合在一個基于在線應(yīng)用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)演示材料中。該數(shù)字教材的制作包含了從材料交付到練習題展示的情境問題，教材的開頭提供了關(guān)于按鈕的指南，所呈現(xiàn)的人物和問題貼近學生的日常生活，每章的練習部分都使用實時工作表應(yīng)用程序進行展示，liveworksheet應(yīng)用程序與教師的電子郵件相連，以便查看學生的理解進度，為了了解如何展示數(shù)據(jù)，翻頁書集成了一個YouTube應(yīng)用程序，口頭講解如何將問題轉(zhuǎn)換成圖形形式。在書的最后，還利用翻頁書中的功能給出了選擇題練習。

（二）教學模式的數(shù)字化：混合學習

當代的學生是數(shù)字原住民，他們正經(jīng)歷著舊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過渡，新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較之于舊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更具參與性、協(xié)作性和語義性，混合式學習便成為一種戰(zhàn)略環(huán)境?；旌蠈W習可分為輪換模式、彈性模式、自我混合模式、豐富的虛擬模式。以受教育者為主體，以教育者為主導，基于一定的教學目標，將面對面的課堂教學方法與通過虛擬平臺或教室開展自主學習和遠程學習結(jié)合起來，形成一種綜合教學模式。這種模式是采用以主動學習為基礎(chǔ)的數(shù)字化教育范式。

馬來西亞泰米爾小學在其教育實踐中應(yīng)用了混合式學習。詩歌和形象語言都是泰米爾文學的概念之一，詩句中的道德詩歌形式配有說明，在采用同步教學的在線課堂上，使用移動應(yīng)用程序如Kahoot、Quizizz、Quizlet和Wordwall對詩句和形象語言學習進行評估。而異步教學則是通過離線練習的方式，包括填空、框架句子、寫詩句、使用所提供的說明寫作以及復習。寫完答案后，指導學生拍下照片，并通過電報或WhatsApp等任何社交媒體上傳，然后發(fā)送給各自的老師，利用從異步課堂收集的數(shù)據(jù)對學生的表現(xiàn)進行分析。泰米爾小學實施混合式學習后，發(fā)生了諸多變化：教師可以隨時掌握所有教學內(nèi)容或教學方法，學生可以根據(jù)自己的情況，選擇自己的學習時間、地點和環(huán)境。師生之間的互動更加輕松，學生不再羞于提出問題，對學生的學習評估也更加容易等等。

（三）教學方法的數(shù)字化：數(shù)字游戲

教育數(shù)字游戲也被稱為“嚴肅游戲”，是建立在基于游戲的學習原則上的具有明確學習結(jié)果的游戲。其目的是設(shè)計愉快的學習體驗，以一種具有挑戰(zhàn)性和愉快性的方式促進主動學習，從而達成特定的學習目的。在基于游戲的學習中，學習者將數(shù)字游戲作為工具研究一個主題或相關(guān)主題。他們可以自由選擇以個人或團隊的形式展開學習。在這一過程中，數(shù)字游戲的使用將通過挑戰(zhàn)、探索、互動、反思和決策來增強學習體驗，同時保持內(nèi)容、游戲及其在現(xiàn)實世界的應(yīng)用之間的平衡。這種體驗式學習不僅考慮到學生對游戲的熱情，還有利于發(fā)展學生的邏輯思維和團隊合作或競爭精神。

縱觀各國，數(shù)字游戲與正式教育的結(jié)合相對較少。不過，少數(shù)國家已經(jīng)開始將數(shù)字游戲納入課程教學。英國進行了一項游戲模板的設(shè)計研究，利用四個游戲模板來構(gòu)建數(shù)字游戲，從而實施課程教學。在適當情況下，教師隨時進行指導，學生在游戲模板的基礎(chǔ)上創(chuàng)建或完善一個游戲來展示他們對學習內(nèi)容的理解水平。在問答游戲模板上，學生可以添加問題內(nèi)容并修改邏輯來創(chuàng)建多項選擇測驗游戲；在冒險游戲模板上，學生可以專注于敘事元素，包括額外的聲音文件和編程邏輯；在拼圖模板上，學生可以添加額外的謎題、游戲元素（評分、計時器等）以及相關(guān)的學習主題內(nèi)容；在動作游戲模板上，學生可以添加其他對象并修改游戲目標。

二、教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型困境

（一）數(shù)字教材缺乏內(nèi)容優(yōu)化和服務(wù)完善

一方面，數(shù)字教材存在內(nèi)容問題。在在線課堂期間，數(shù)字教材已顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，但同時大規(guī)模的使用也暴露出其存在的內(nèi)容問題。目前市面上大部分的數(shù)字教材僅僅是紙質(zhì)教材的電子版，只是信息技術(shù)與知識內(nèi)容簡單地結(jié)合起來，并未對紙質(zhì)教材中的知識進行精煉、優(yōu)化和創(chuàng)新。這導致出現(xiàn)教學資源重復開發(fā)的現(xiàn)象，真正優(yōu)質(zhì)的數(shù)字教材仍然很少。

另一方面，數(shù)字教材存在服務(wù)問題。首先是主體層面的服務(wù)缺失，數(shù)字教材能夠?qū)崟r記錄和評價學生的學習情況，但目前在測評功能的開發(fā)上還有所欠缺，無法更好實現(xiàn)其優(yōu)勢，課后的測評是對學生知識學習的鞏固和考察，然而數(shù)字教材固化于課堂教學中，不利于學生知識體系的建構(gòu)；其次是技術(shù)層面的服務(wù)缺失，數(shù)字教材的普及需要穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)平臺以及完備的數(shù)字化教學設(shè)施。穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是數(shù)字教材平穩(wěn)運行的前提，而完備的數(shù)字化教學設(shè)施則是數(shù)字教材應(yīng)用的保障。然而，由于各地中小學和各大高校未完全準備好相應(yīng)的數(shù)字化環(huán)境，數(shù)字教材還無法廣泛普及。

（二）混合學習缺乏技術(shù)革新和教學規(guī)劃

在基礎(chǔ)設(shè)施相對完善的數(shù)字環(huán)境下，混合學習面臨技術(shù)困境和教學規(guī)劃問題。技術(shù)困境主要表現(xiàn)為教育軟件的局限性。目前市面上的學習平臺繁多，各學科根據(jù)其側(cè)重點選擇不同的學習平臺開展混合學習，導致無法共享學習數(shù)據(jù)，也無法對學生進行綜合評價。同時，這類學習平臺的功能單一，無法深入分析學生的具體情況。例如，翻轉(zhuǎn)課堂的學習平臺提供了智能導學系統(tǒng)，學生可以在課前進行自主學習，系統(tǒng)提供學習診斷、知識導航、個性化資源推薦等功能，以及小組討論、教師答疑等輔助功能。然而，在數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域中，所有的功能都是由一種單一智能實現(xiàn)，無法了解學習者的狀態(tài)和最近的發(fā)展區(qū)等復雜推理。

在應(yīng)用混合學習過程中，網(wǎng)絡(luò)平臺上的海量學習資源為學生提供了更多選擇機會，但這也對學生的自主學習能力和獨立分析能力提出了更高的要求。如果教師沒有對學習資源、學生學情和教學內(nèi)容有宏觀把握，就無法充分發(fā)揮混合學習的優(yōu)勢。教師缺乏監(jiān)督也是混合學習面臨的問題之一。在將混合學習應(yīng)用于教學的實踐中，學生不可避免接觸網(wǎng)絡(luò)。由于學生的自主意識無法持續(xù)很長時間，而且網(wǎng)絡(luò)平臺充斥的各種信息資訊，容易干擾學生的注意力，導致混合學習的實際效果無法達到預期。在一些長時間開展混合學習的國家中，通過相互協(xié)作來促使學生的注意力始終保持在知識的學習上，從而管理和提高學生的自我約束能力。當前學校應(yīng)用混合學習也可借鑒這一方法。

（三）數(shù)字游戲缺乏應(yīng)用的開發(fā)和設(shè)計

與國外相比，我國在將數(shù)字游戲應(yīng)用于課堂教學的研究和實踐相對滯后。從數(shù)字游戲應(yīng)用實踐來看，我國在將數(shù)字游戲應(yīng)用于教學起步較晚。《大唐詩錄》《佳兒成龍記》等具有很強的趣味性和教育性的游戲并未在教學中應(yīng)用。最早應(yīng)用于教學的游戲是2000年推出的《學生智慧世界》。雖然當前已經(jīng)研究出了一些數(shù)字游戲，但真正能夠進入學校課堂的寥寥無幾。這說明出版公司所開發(fā)的數(shù)字游戲種類單一，且與課堂教學不完全適切，缺乏對教師教學情況和學生學習情況的調(diào)查，導致數(shù)字游戲不能大規(guī)模地應(yīng)用于教學實踐；從現(xiàn)有的一些文獻資料來看，使用數(shù)字游戲的對象主要是幼兒和小學生，以“教育游戲”為關(guān)鍵詞進行檢索，發(fā)現(xiàn)它與“體驗式學習”“探究式學習”的相關(guān)度較高。這表明大多數(shù)研究者將數(shù)字游戲作為一種教學輔助形式，通過游戲創(chuàng)設(shè)有意義的學習環(huán)境，讓學生在參與游戲過程中進行觀察、探究、反思等體驗式學習，但對于數(shù)字游戲是否成熟、是否真正適合教育實踐等方面并未進行實踐研究。基于上述實踐和文獻研究現(xiàn)狀，我國對于數(shù)字游戲的教學應(yīng)用仍處于探索階段。

三、教學數(shù)字化轉(zhuǎn)型困境的突破策略

（一）推進數(shù)字教材建設(shè)

1.研發(fā)內(nèi)容

首先，數(shù)字教材不能脫離課程目標。數(shù)字教材雖然是紙質(zhì)教材的創(chuàng)新產(chǎn)品，但其內(nèi)容呈現(xiàn)也要注意與課程目標相契合，采用豐富的動態(tài)表現(xiàn)形式，將學生難以理解的抽象知識與目標深度融合，以為學生高效傳遞學科知識為旨歸，避免因過于豐富的動畫圖像吸引學生的注意力而忽視教學的重點。其次，數(shù)字教材要實現(xiàn)“內(nèi)容+技術(shù)”的有機結(jié)合。數(shù)字材料相較于紙質(zhì)材料而言，其整合優(yōu)勢能夠準確、清晰地呈現(xiàn)出跨學科知識，智能化工具也能為教師和學生的跨學科活動提供支持。由于基礎(chǔ)教育階段的學生很難自發(fā)將書本上學到的零散知識進行整合和靈活運用，數(shù)字教材應(yīng)以學科素養(yǎng)為價值導向，將教科書中的各個知識點關(guān)聯(lián)起來，打破學科壁壘。例如，在教學過程中，數(shù)字教材可以在知識傳授環(huán)節(jié)提供跳轉(zhuǎn)鍵，實現(xiàn)學科間共同知識點的整合；在技能應(yīng)用環(huán)節(jié)設(shè)置提示鍵，為學生理論與實踐相結(jié)合搭建學習支架。

2.搭建平臺

首先，構(gòu)建“教—學—測—評”的一體化功能。紙質(zhì)教材相較于數(shù)字教材無法實現(xiàn)實時的“測—評”功能，教師無法立即對學生的學習情況作出判斷，因而評價功能具有明顯的滯后性。數(shù)字教材帶有大數(shù)據(jù)追蹤的優(yōu)勢，能夠讓教師在學生“測”后立即進行“評”，甚至還能獲得分數(shù)以外的如學習進度、學習習慣等數(shù)據(jù)。基于數(shù)字教材的評價具有即時性，應(yīng)構(gòu)建“教—學—測—評”的一體化功能，形成有效的學習閉環(huán)，實現(xiàn)高效的教學環(huán)節(jié)。其次，創(chuàng)設(shè)智能學習環(huán)境。推進數(shù)字教材的建設(shè)是以完備的智能學習環(huán)境為前提條件的，智能學習環(huán)境包含物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云服務(wù)器等技術(shù)。這些數(shù)字技術(shù)所打造的具身環(huán)境能夠讓學生獲得沉浸式參與的學習體驗。因此，政府和學校應(yīng)為學生的多元化學習創(chuàng)設(shè)有利環(huán)境，不僅可以讓學生在正式學習時實現(xiàn)與教材的交互，還可以在非正式學習期間提升他們學習的主動性和積極性。

（二）推進混合學習應(yīng)用

1.加速技術(shù)突破

人工智能在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用非常廣泛，因此，迫切需要科技工作者加快突破表層感知技術(shù)的限制，實現(xiàn)對學習者的學習情況、狀態(tài)等方面的深度了解，推動人工智能從僅僅分析行為發(fā)展到對學習的各個層面（包括認知、情感等）進行多方面、多層次的分析。在諸如人機交互、團隊合作等活動中，人工智能能提供及時且具有策略性的教學輔助。在加快關(guān)鍵技術(shù)突破的同時，開發(fā)者也應(yīng)關(guān)注數(shù)字教育中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)安全、隱私保護等問題，建立并完善數(shù)據(jù)采集規(guī)范，保護學習者的個人信息，在處理數(shù)據(jù)時遵循相關(guān)標準。人工智能為教育改革帶來了新動能，但數(shù)字教育并非人工智能在教育領(lǐng)域的簡單應(yīng)用，而要創(chuàng)造性、深層次地開展混合教育，著力提升數(shù)字教育的技術(shù)泛化能力，加快多場景下的人機融合。

2.落實“計劃—監(jiān)控—評價”一體化

首先，教師應(yīng)做好教學活動的計劃。在教學目標上，教師在開展混合學習前需要明確目標，通過學習任務(wù)單向?qū)W生說明課堂學習和網(wǎng)絡(luò)學習各自的總目標，以及學生在學習過程中需逐步完成的任務(wù)，將目標具體化可以讓課堂教學和網(wǎng)絡(luò)學習發(fā)揮協(xié)同作用，以便學生能夠進行自我管理。在教學形式上，研究表明組內(nèi)的互動更能促進學生的深層學習和深度認知。雖然網(wǎng)絡(luò)學習強調(diào)學生的自律性，但學生的學習行為和學習情感難以觀測，因此要讓學生具有參與感，以小組活動促進學生與學生、小組內(nèi)和小組間的交流互動，通過激發(fā)學生的認知沖突，促進他們的認知發(fā)展。其次，教師應(yīng)全程進行監(jiān)督。小學階段是依賴學習向自主學習的過渡期。因此，在網(wǎng)絡(luò)學習過程中，教師應(yīng)在后臺加強對學生的學習監(jiān)督，重點留意學生視頻的觀看情況、課后討論的參與度、作業(yè)任務(wù)單的準確率等等，引導他們自我管理，從而提升自主學習能力。最后，教師應(yīng)及時進行評價。在網(wǎng)絡(luò)學習結(jié)束后，教師應(yīng)及時對學生的學習情況和學習成績進行反饋和評價，可以讓學生先進行自我評價和同學互評，再由教師發(fā)布評價，讓評價起到激勵的作用。

（三）推動數(shù)字游戲開發(fā)

1.開發(fā)數(shù)字游戲

開發(fā)數(shù)字游戲可分為五階段：第一階段是分析，教學設(shè)計者必須分析學生的現(xiàn)狀，如他們的需求和問題、教學目標、達到目標所需的步驟以及可衡量的學習目標。例如，開發(fā)“飛蛾”游戲用于光學教學，教師應(yīng)幫助設(shè)計者設(shè)定多個學習目標，如學會利用透鏡公式。第二階段是設(shè)計，分析的結(jié)果應(yīng)成為設(shè)計數(shù)字游戲的基礎(chǔ)。在這一階段，設(shè)計者應(yīng)思考數(shù)字游戲如何促進學習，從而實現(xiàn)學習目標。游戲的設(shè)計要促進學生的合作，讓他們學會如何尋求共識，因此，在游戲中應(yīng)配備聊天框，以便學生之間的交流。第三階段是開發(fā)，主要用于游戲內(nèi)容、游戲程序的編寫以及游戲結(jié)果的調(diào)試。第四階段是實施，這一階段將使用設(shè)計和開發(fā)好的游戲。在真實課堂上實施游戲之前，應(yīng)在實驗課堂上對游戲進行測試，還可以將游戲發(fā)布在一些數(shù)字發(fā)行服務(wù)網(wǎng)站上。第五階段是評估，評估階段對于提高數(shù)字游戲的質(zhì)量和學習性是非常重要的，設(shè)計者可以對游戲圖形和對象等游戲美學進行評估，或采用調(diào)查問卷、大數(shù)據(jù)等各種技術(shù)輔助評估。

2.研發(fā)數(shù)字游戲成熟度模型

數(shù)字游戲的開發(fā)并非一蹴而就，可根據(jù)其開發(fā)程度劃分等級，使成熟度模型能夠診斷、評估數(shù)字游戲的使用。通過錨定數(shù)字游戲的開發(fā)流程和使用過程，精準捕捉其中的關(guān)鍵問題，并提供清晰的發(fā)展方向和改善路徑。具體而言，首先，成熟度等級應(yīng)從簡單地導入電子游戲到能夠創(chuàng)造數(shù)字游戲的學習環(huán)境這一過程中劃分各個階段的等級以及評價標準；其次，調(diào)查各方面是否具備實施數(shù)字游戲的能力，為實施教育數(shù)字游戲做準備。學校方面包括教師的態(tài)度、教師的計算機和技術(shù)知識、教師的游戲素養(yǎng)、設(shè)備的可用性、信息存儲和訪問、教室大小、學生數(shù)量、課程時間、管理和支持等問題；利益相關(guān)者方面包括家長的態(tài)度、數(shù)字游戲應(yīng)用程序的開發(fā)、游戲的目標導向等問題。同時，對數(shù)字游戲?qū)嵤┻M行實時監(jiān)測，以此評估其應(yīng)用狀況。最后，教育相關(guān)部門在調(diào)查后發(fā)布具體化的階段性政策，為實施教育數(shù)字游戲指明方向。

（呂欣蕓 胡天助，揚州大學教育科學學院，江蘇 揚州 225002）

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責任編輯：劉源

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